为什么List<T>.Count是有符号整数？List<T>.Count是否可能为负数？

Question

public class List<T>
{
     public int Count
        {
            get;
        }
}

我注意到Count是一个int类型的变量，那么它的结果会小于0吗？

如果Count可能小于0，我必须写成：

if(myList.Count < 1)
{
  
}

否则我可以写成这样：

if(myList.Count == 0)
{
  
}

- Hanley

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这是 System.Collections.Generic.List<T> 还是你自己的 List<T>？ - bolov

答案是否定的，你现在可以继续追求更大更好的事情了。 - TheGeneral

@Ken White 为了安全起见，因为我注意到Count是int而不是uint。 - Hanley

当然，< 0 理论上是可能的（因为如果您以非线程安全的方式使用类，则“所有赌注都关闭”）。但如果是这种情况，那么您将面临更大的问题 - 所以不要担心它。只需检查 == 0 即可。 - mjwills

相关：为什么要检查List<T>.Count <= 0？，list.Count > 0和list.Count != 0之间的区别，为什么.NET在某些类中使用int而不是uint？。我投票将该问题视为此问题的重复，因为那些答案更侧重于测试“Count”的_替代方法_（即Any()），并且忽略了int Count可以（不能）为负数的原因，尽管现在我对这些是否真正重复有所疑虑。 - Lance U. Matthews

Answer 1

根据评论:

只是为了安全起见，因为我注意到计数器是一个 int 但不是一个 uint

总之:

当设计List<T>类时，微软的.NET类库设计规则意味着UInt32（也称为uint）不能用于任何public成员，因此使用了Int32（也称为int）。

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更长的回答:

List<T>.Count永远不会是负数或无效的，因为它只返回列表中元素的数量，这个数量总是非负整数。原因是Count是一个Int32属性，而不是UInt32属性，因为List<T>类型在Microsoft仍然尊重公共语言规范（CLS）时被定义，而Int32符合CLS，而UInt32不符合CLS。虽然.NET Core发布后没有正式废除CLS，但.NET生态系统似乎已经放弃了这个特性。

只要您以安全的方式使用 List<T> 实例，那么不会，.Count 属性始终会返回在 0 到 2^31 范围内的值（实际上一个 List<T> 的最大计数是一个不同的问题，在这里已经有答案了）。

然而，如果您以 线程不安全 的方式使用 List<T>（例如，有 2 个或更多线程同时向列表中添加和删除项但没有正确地使用 lock），或者如果您使用反射等技巧来覆盖 .Count 属性的字段值，则是，您可能会破坏事情。所以不要这样做 :)

公共语言规范 (CLS)

CLSID的动机在这篇文章中有描述:

• 为了启用完整的互操作性场景，所有在代码中创建的对象必须依赖于消费它们的语言（它们的调用者）中的某些共同点。
• 由于有许多不同的语言，.NET已经在称为公共语言规范（CLS）的东西中指定了这些共性。

公共语言规范在这篇MSDN文章中有描述，其中列出了内置于.NET中但在符合CLS的框架和可再分发库中是禁用的类型。

• System.SByte也叫做sbyte。
  • 有符号八位值。
  • 这是CLS禁止使用的唯一有符号类型，而非无符号类型。
  • 令人奇怪的是，Java实际上有一个有符号字节类型。
• System.UInt16 也叫做 ushort。
• System.UInt32 也叫做 uint。
• System.UInt64 也叫做 ulong。
• System.UIntPtr。

另外:

• CLS符合性规则仅适用于组件的公共接口，而不适用于其私有实现。
• 例如，除Byte之外的无符号整数均不符合CLS [...].

- Dai

Answer 2

不，该属性的参考来源（仅适用于.NET Framework）是：

public int Count {
   get {
       Contract.Ensures(Contract.Result<int>() >= 0);
       return _size; 
   }
}

由于Contract.Ensures的工作方式，它保证不会返回小于零的值。

至于.NET Core，该属性非常简单。

public int Count => _size;

_size本身根据代码中的所有赋值操作不可能小于零。

- Martheen

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注意：.NET Core和.NET 5+不支持代码合同。 - Dai

“根据代码中所有的赋值，_size 本身永远不可能小于零。”- 如果你以线程不安全的方式使用 List<T>，则可以。 - Dai

Answer 3

当然可以，为什么还要问呢。这里有一些亵渎的话：

[TestFixture]
public class TotalGarbageTests
{
    [Test]
    public void Blasphemy()
    {
        var list = new List<int>();
        list.GetType().GetField("_size", BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic).SetValue(list, -666);
        Assert.AreEqual(-666, list.Count);
    }
}

现在你可能被知识腐蚀了，但无所谓。

- eocron

---

也许我们应该从早期开始教授反思，这样人们就会学会永远不要使用它... - Dai

如果你记得自己可以访问修改IL并且拥有管理员权限，那么比反射更黑暗的黑魔法就存在了。阴险的笑声 - eocron

通过操作IL，你不能“炸毁[操作系统]内核”，因为CLR无法在操作系统内核中运行。 - Dai

虽然我欣赏高超的恶作剧，但是这份指导真的很糟糕...不幸的是，现在有很大的机会，原作者会声称所有针对 .Count（以及 .Count()...和.Length）的检查也应该检查负值，并且会使周围的每个人都感到烦恼。 - Alexei Levenkov